RU2132829C1 - Method of preparing heat-insulating sheet wollastoniti- based material - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of heat-insulating sheet materials based on natural stock such as wollastonite, quartz, and lime. SUBSTANCE: method comprises combined grinding of highly pure burned lime, quartz sand and moistening of mixture in order to slave lime, intensive stirring of mixture of burned lime, quartz sand and highly needle-shaped wollastonite as pore-forming agent or aqueous suspension of aluminium powder or aqueous surfactant solution as foaming agent, molding mixture in moist heat-insulating sheet material, autoclave treatment, drying, calibration and roasting. Preparation of finely porous structure and highly strong material involves using highly needle-shaped wollastonite in amount of 50-70 % based on weight of dry components containing at least 50% elementary needles at needle length to diameter ratio of 5-20 including needle content of at least 15% at needle length to diameter ratio of 10- 20, molding of moist mixture to form sheet material is carried out by nibromethod. Drying is carried at 250-300 C to maintain mixture for 1.5-3 hours, and roasting is carried out at 850-900 C for 4-6 hours. Finally porous asbestos-free heat-insulating material is used at temperature not higher than 1000 C for contact with liquid aluminium. EFFECT: more efficient preparation method. 5 ex

Description

Изобретение относится к теплоизоляционный материалам, а именно к способам получения листовых теплоизоляционных материалов из природного сырья, в частности из волластонита, кварцевого песка, извести. The invention relates to heat-insulating materials, and in particular to methods for producing sheet heat-insulating materials from natural raw materials, in particular from wollastonite, quartz sand, lime.

Известна смесь для изготовления теплоизоляции на основе волластонита, которую можно использовать в металлургии при температуре выше 700^oC (1). Предложенная смесь для изготовления теплоизоляции включает известь в количестве 4-10% в пересчете на CaO, кремнеземистый компонент в пересчете на SiO₂ 6-12%, наполнитель (смесь волластонита кристаллической структуры с волластонитом аморфной структуры) остальное. Подобное соотношение сырьевых компонентов и отсутствие обжига при изготовлении материала не обеспечивает необходимую прочность. Использование в рецептуре не игольчатого волластонита аморфной структуры не позволяет получить мелкопористую структуру конечного теплоизоляционного материала, следовательно, достигнуть низкой теплопроводности конечного материала.A known mixture for the manufacture of thermal insulation based on wollastonite, which can be used in metallurgy at temperatures above 700 ^o C (1). The proposed mixture for the manufacture of thermal insulation includes lime in an amount of 4-10% in terms of CaO, a siliceous component in terms of SiO ₂ 6-12%, a filler (a mixture of wollastonite crystalline structure with wollastonite amorphous structure) rest. Such a ratio of raw materials and the absence of firing during the manufacture of the material does not provide the necessary strength. The use of non-needle wollastonite in the formulation of an amorphous structure does not allow to obtain a finely porous structure of the final heat-insulating material, therefore, to achieve low thermal conductivity of the final material.

Известен способ получения безасбестового плиточного материала на основе силиката кальция, извести и волластонита (2), наиболее близкий по технической сущности к заявляемому способу и выбранный авторами за прототип. A known method of producing asbestos-free tiled material based on calcium silicate, lime and wollastonite (2), the closest in technical essence to the claimed method and selected by the authors for the prototype.

Способ включает приготовление смеси кварцевого песка, извести, волластонита в количестве от 10 до 40% от веса сухих компонентов, используемой в промышленности отбеливающей или неотбеливающей пульпы в количестве 2-10% от веса сухих компонентов, увлажнение смеси до влажности 97%, формование плиты по бумагоделательной сеточной технологии, пропарку плиты в автоклаве при давлении насыщенного пара от 0,5 до 1,8 МПа, температуре 151-225^oC. Одним из вариантов рецептуры материала является добавка в исходную смесь отдельно полученных кристаллов силиката кальция в количестве 1- 30% от веса сухих компонентов, улучшающих технологичность процесса производства. После пропарки в автоклаве плиточный материал высушивают. Недостатками данного способа являются невысокие механические свойства конечной плиты (предел прочности при сжатии не более 2,5 МПа, что недостаточно для требований судостроительной промышленности - не менее 6 МПа) и ограниченная область применения. Материал, полученный по этому способу, рекомендуется применять в строительной и судостроительной промышленности. В технологии предусмотрено применение большого количества воды (97%), в которой частично растворяется известь, что влечет за собой образование значительных промышленных стоков. Вовлечение стоков в процесс производства требует либо дорогостоящей очистки их от щелочи, либо сложной корректировки дозирования извести, так как при избыточном или недостаточном содержании извести в рецептуре материала нарушается процесс твердения извести и кварцевого песка при взаимном растворении в процессе автоклавирования.The method includes preparing a mixture of quartz sand, lime, wollastonite in an amount of from 10 to 40% by weight of dry components, used in the industry for bleaching or non-bleaching pulp in an amount of 2-10% by weight of dry components, moistening the mixture to a moisture content of 97%, molding a plate according to paper mesh technology, steaming the plate in an autoclave at a saturated steam pressure of 0.5 to 1.8 MPa, a temperature of 151-225 ^o C. One of the options for the formulation of the material is the addition of separately obtained crystals of silicate of calcium in the initial mixture l in the amount of 1-30% by weight of dry components that improve the manufacturability of the production process. After steaming in an autoclave, the tiled material is dried. The disadvantages of this method are the low mechanical properties of the final slab (compressive strength not more than 2.5 MPa, which is not enough for the requirements of the shipbuilding industry - not less than 6 MPa) and limited scope. The material obtained by this method is recommended for use in the construction and shipbuilding industries. The technology provides for the use of a large amount of water (97%), in which lime is partially dissolved, which entails the formation of significant industrial effluents. The involvement of effluents in the production process requires either an expensive alkali removal or complicated adjustment of the dosage of lime, as if the content of lime is excessive or insufficient in the material formulation, the process of hardening of lime and silica sand is disrupted by mutual dissolution in the autoclaving process.

Предлагаемый способ решает задачу создания экономичного и экологически чистого способа получения безасбестового высокопрочного листового теплоизоляционного материала на основе волластонита, а также позволяет использовать материал в цветной металлургии в технологии переработки алюминия для контакта с расплавленным металлом при температуре 750-850^oC (до 1000^oC).The proposed method solves the problem of creating an economical and environmentally friendly method of producing asbestos-free high-strength sheet insulation material based on wollastonite, and also allows the use of material in non-ferrous metallurgy in aluminum processing technology for contact with molten metal at a temperature of 750-850 ^o C (up to 1000 ^o C) .

Сущность способа заключается в том, что на первой стадии совместно измельчают сухие компоненты: негашеную известь с активностью не менее 90%, взятую в количестве 6-12% от веса сухих компонентов в пересчете на CaO, кварцевый песок с содержанием SiО₂ не менее 99%, взятый в количестве 24-38% от веса сухих компонентов. Смесь после измельчения увлажняет до влажности 40% с целью гашения извести. Высокоигольчатый волластонит с содержанием элементарных иголок с отношением длины иглы к диаметру 5-20 не менее 50% при содержании игл с отношением длины иглы к диаметру 10-20 не менее 15% крупностью менее 0,1 мм в сухом виде перемешивают с водной суспензией алюминиевой пудры. На второй стадии смесь гашеной извести и кварцевого песка перемешивают с волластонитом и алюминиевой пудрой. В процессе перемешивания добавляют воду до влажности смеси 35-40%. В процессе смешения гидроокись кальция взаимодействует с алюминиевой пудрой с выделением водорода, при этом формируется пористая структура смеси. Количеством введенной в смесь алюминиевой пудры можно изменять плотность влажной смеси и, соответственно, плотность и пористость конечного материала. Формировать пористую структуру теплоизоляционного материала по другому варианту предлагаемого способа можно путем интенсивного механического перемешивания смеси кварцевого песка, гашеной извести и волластонита при введении в смесь водного раствора поверхностно-активного вещества (не используя при этом алюминиевую пудру). На третьей стадии смесь, обладающая высокой пластичностью за счет введения значительного количества волластонита - 50-70% от веса сухих компонентов, разливается в формы и формуется виброспособом. В процессе виброформования происходит ориентация игл волластонита преимущественно в горизонтальном направлении и окончательно формируется мелкопористая структура влажной смеси теплоизоляционного материала. Влажный отформованный материал на четвертой стадии запаривается в автоклаве при параметрах насыщенного пара: давлении 1-2,6 МПа, температуре 180- 225^oC, время автоклавной обработки 12-24 часа. При длительной автоклавной обработке (более 12 часов) при при давлении насыщенного пара более 1 МПа и температуре более 180^oC в отформованной смеси происходит интенсивное взаимное растворение окиси кальция и кварцевого песка с образованием гидросиликатов кальция-тоберморита и ксонотлита, последний имеет игольчатую кристаллическую структуру. На пятой стадии сформированный в процессе автоклавной обработки листовой теплоизоляционный материал высушивается с выдержкой в течение 1,5-3 часов при температуре 250-350^oC. При этом материал дополнительно упрочняется до такой степени (прочность 3-5 МПа при сжатии), что плиты при необходимости можно обрабатывать механическим способом (например, калибровать). На шестой стадии откалиброванные механическим способом плиты подвергают обжигу с выдержкой при температуре 850-900^oC в течение 4-6 часов. В процессе обжига происходит перекристаллизация ксонотлита в β- волластонит. Таким образом, конечный листовой теплоизоляционный материал содержит в своей структуре природный игольчатый и искусственно полученный кристаллический β- волластонит, обладает пористой структурой, высокой механической прочностью легко обрабатывается механическим способом. При сушке материала при температуре менее 250^oC с выдержкой менее 1,5 часа материал недостаточно упрочняется для механической обработки, влага не полностью удаляется из материала. При сушке материала с выдержкой при температуре более 350^oC в материале могут возникнуть трещины из-за слишком интенсивного удаления влаги. Сушка материала при 250- 350^oC с выдержкой более 3 часов приводит к излишней затрате электроэнергии, что приводит к удорожанию материала. При обжиге материала при температуре менее 850^oC и времени обжига менее 4 часов происходит неполная перекристаллизация ксонотлита в β- волластонит, обжиг при температуре более 900^oC и времени обжига более 6 часов приводит к излишней затрате электроэнергии. Неполная перекристаллизация ксонотлита в β- волластонит приводит к снижению алюмофобных свойств теплоизоляционного материала. При содержании волластонита в сухой смеси менее 50% ухудшается алюмофобные свойства конечного материала, материал хуже обрабатывается механическим способом, при содержании волластонита более 70% уменьшается конечная прочность теплоизоляционного материала. При использовании для изготовления теплоизоляционного материала волластонита, в котором содержание элементарных игл с отношением длины иглы к диаметру 5-20 менее 50%, в том числе количество игл с отношением длины иглы к диаметру 10-20 менее 15%, нельзя получить необходимую пористую структуру и высокую плотность материала, при этом ухудшаются теплоизоляционные свойства материала.The essence of the method lies in the fact that in the first stage dry components are co-milled: quicklime with an activity of at least 90%, taken in an amount of 6-12% by weight of dry components in terms of CaO, silica sand with an SiO ₂ content _of at least 99% taken in the amount of 24-38% by weight of dry components. The mixture after grinding moisturizes to a moisture content of 40% in order to extinguish lime. High-needle wollastonite with the content of elementary needles with a ratio of needle length to a diameter of 5-20 at least 50% when containing needles with a ratio of needle length to a diameter of 10-20 at least 15% with a particle size of less than 0.1 mm in dry form is mixed with an aqueous suspension of aluminum powder . In the second stage, a mixture of slaked lime and silica sand is mixed with wollastonite and aluminum powder. In the process of mixing add water to a moisture content of 35-40%. In the process of mixing, calcium hydroxide interacts with aluminum powder with the release of hydrogen, while the porous structure of the mixture is formed. By the amount of aluminum powder introduced into the mixture, the density of the wet mixture and, accordingly, the density and porosity of the final material can be changed. The porous structure of the heat-insulating material according to another variant of the proposed method can be formed by intensive mechanical mixing of a mixture of quartz sand, hydrated lime and wollastonite when an aqueous solution of a surfactant is introduced into the mixture (without using aluminum powder). In the third stage, a mixture with high ductility due to the introduction of a significant amount of wollastonite - 50-70% of the weight of the dry components, is poured into molds and molded by vibration. In the process of vibroforming, the orientation of the wollastonite needles occurs mainly in the horizontal direction and the finely porous structure of the wet mixture of the heat-insulating material is finally formed. The fourth stage wet molded material is steamed in an autoclave at saturated steam parameters: pressure 1-2.6 MPa, temperature 180-225 ^° C, autoclave treatment time 12-24 hours. During long-term autoclave treatment (more than 12 hours) at a saturated vapor pressure of more than 1 MPa and a temperature of more than 180 ^o C in the molded mixture, intense mutual dissolution of calcium oxide and quartz sand occurs with the formation of calcium silicate-tobermorite and xonotlite, the latter has an acicular crystalline structure. At the fifth stage, the heat-insulating sheet formed during the autoclave treatment is dried with holding for 1.5-3 hours at a temperature of 250-350 ^o C. The material is additionally hardened to such an extent (3-5 MPa compressive strength) that the plates if necessary, can be processed mechanically (for example, calibrate). At the sixth stage, the mechanically calibrated plates are fired with exposure at a temperature of 850-900 ^o C for 4-6 hours. During firing, xonotlite is recrystallized into β-wollastonite. Thus, the final sheet thermal insulation material contains in its structure natural needle-shaped and artificially obtained crystalline β-wollastonite, has a porous structure, and high mechanical strength is easily processed mechanically. When drying the material at a temperature of less than 250 ^o C with an exposure of less than 1.5 hours, the material is not sufficiently hardened for mechanical processing, moisture is not completely removed from the material. When drying the material with aging at a temperature of more than 350 ^o C, cracks may occur in the material due to too intense removal of moisture. Drying the material at 250-350 ^o C with a holding time of more than 3 hours leads to excessive energy consumption, which leads to a rise in the cost of the material. When firing material at a temperature of less than 850 ^o C and firing time of less than 4 hours, incomplete recrystallization of xonotlite to β-wollastonite occurs, firing at a temperature of more than 900 ^o C and firing time of more than 6 hours leads to excessive energy consumption. Incomplete recrystallization of xonotlite into β-wollastonite leads to a decrease in the aluminophobic properties of the heat-insulating material. When the content of wollastonite in the dry mixture is less than 50%, the aluminophobic properties of the final material deteriorate, the material is machined worse, when the content of wollastonite is more than 70%, the final strength of the heat-insulating material decreases. When using wollastonite for the manufacture of heat-insulating material, in which the content of elementary needles with a ratio of needle length to diameter of 5-20 is less than 50%, including the number of needles with a ratio of needle length to diameter of 10-20 less than 15%, it is impossible to obtain the necessary porous structure and high density of the material, while the thermal insulation properties of the material are deteriorating.

Волластонитовая структура теплоизоляционного материала придает материалу алюмофобные свойства, поэтому полученный по предлагаемому способу листовой теплоизоляционный материал можно использовать в технологии переработки алюминия для контакта с жидким металлом при температуре 750-850^oC (до 1000^oC). Материал изготовлен из высококачественных чистых сырьевых компонентов и не загрязняет жидкий металл вредными примесями при контакте. Листовой теплоизоляционный материал обладает высокими прочностными показателями и может быть использован в строительной и судостроительной индустрии.The wollastonite structure of the heat-insulating material gives the material aluminophobic properties, therefore, the heat-insulating sheet obtained by the proposed method can be used in aluminum processing technology for contact with liquid metal at a temperature of 750-850 ^o C (up to 1000 ^o C). The material is made of high quality pure raw materials and does not contaminate liquid metal with harmful impurities upon contact. Sheet thermal insulation material has high strength characteristics and can be used in the construction and shipbuilding industries.

Примеры осуществления способа. Examples of the method.

Пример 1. Example 1

Негашеную известь активностью 90% в количестве 6% от веса сухих компонентов и кварцевый песок с содержанием кварца 99% в количестве 24% от веса сухих компонентов совместно измельчают в шаровой мельнице, увлажняют до влажности 40% и перемешивают в течение 20 минут. Обогащенный волластонит с содержанием основного минерала не менее 90% крупностью менее 0,1 мм с отношением длины иглы к диаметру 5-10 35% и 10-20 15% в количестве 70% от веса сухих компонентов перемешивавт с водной суспензией алюминиевой пудры в количестве 0,4% от веса сухих компонентов (сверх 100%). Смесь кварцевого песка, гашеной извести, волластонита, алюминиевой пудры перемешивают с добавлением воды до влажности смеси 35% в течение 0,5 часа. Готовую смесь формуют виброспособом в листовой материал, подвергают автоклавной обработке в течение 16 часов при температуре насыщенного пара 180^oC и давлении 1 МПа, высушивают с выдержкой в течение 1,5 часа при температуре 250^oC, калибруют, обжигают с выдержкой в течение 6 часов при температуре 850^oC. Конечный материал обладает алюмофобными свойствами, может применяться при температуре до 1000^oC, плотность материала 0,8 г/см³, предел прочности при сжатии 4 МПа.Quicklime with an activity of 90% in an amount of 6% by weight of dry components and quartz sand with a quartz content of 99% in an amount of 24% by weight of dry components are co-milled in a ball mill, moistened to a moisture content of 40% and mixed for 20 minutes. Enriched wollastonite with a basic mineral content of at least 90%, fineness less than 0.1 mm, with a ratio of needle length to diameter of 5-10 35% and 10-20 15% in the amount of 70% of the weight of dry components, mix with an aqueous suspension of aluminum powder in an amount of 0 , 4% by weight of dry components (in excess of 100%). A mixture of quartz sand, slaked lime, wollastonite, aluminum powder is mixed with the addition of water to a moisture content of 35% for 0.5 hours. The finished mixture is formed by vibrating in a sheet material, autoclaved for 16 hours at a temperature of saturated steam of 180 ^o C and a pressure of 1 MPa, dried with exposure for 1.5 hours at a temperature of 250 ^o C, calibrated, calcined with exposure for 6 hours at a temperature of 850 ^o C. The final material has aluminophobic properties, can be used at temperatures up to 1000 ^o C, the density of the material is 0.8 g / cm ³ , the compressive strength is 4 MPa.

Пример 2. Example 2

Негашеную известь активностью 95% в количестве 12% от веса сухих компонентов и кварцевый песок с содержанием кварца 99% в количестве 38% от веса сухих компонентов совместно измельчают в шаровой мельнице, увлажняют до влажности 40% и перемешивают смесь в течение 20 минут. Обогащенный волластонит с содержанием основного минерала 95% крупностью менее 0,1 мм с отношением длины иглы к диаметру 5-10 35% и 10-20 30% в количестве 50% от веса сухих компонентов перемешивают с водной суспензией алюминиевой пудры в количестве 0,3% от веса сухих компонентов (сверх 100%). Смесь кварцевого песка, гашеной извести, волластонита, алюминиевой пудры перемешивают с увлажнением до влажности 40% в течение 0,5 часа. Готовую смесь формуют виброспособом в листовой материал, подвергают автоклавной обработке в течение 12 часов при температуре насыщенного пара 200^oC и давлении 1,58 МПа, высушивают с выдержкой в течение 2 часов при температуре 300^oC, калибруют, обжигают с выдержкой при температуре 850^oC в течение 5 часов. Конечный материал обладает алюмофобными свойствами, может применяться при температуре до 1000^oC, плотность материала 0,8 г/см³, предел прочности при сжатии 4 МПа.Quicklime with an activity of 95% in an amount of 12% by weight of dry components and quartz sand with a quartz content of 99% in an amount of 38% by weight of dry components are co-milled in a ball mill, moistened to a moisture content of 40% and the mixture is mixed for 20 minutes. Enriched wollastonite with a basic mineral content of 95% fineness of less than 0.1 mm with a ratio of needle length to diameter of 5-10 35% and 10-20 30% in an amount of 50% by weight of dry components is mixed with an aqueous suspension of aluminum powder in an amount of 0.3 % by weight of dry components (in excess of 100%). A mixture of quartz sand, slaked lime, wollastonite, aluminum powder is mixed with moisturizing to a moisture content of 40% for 0.5 hours. The finished mixture is formed by vibration in a sheet material, autoclaved for 12 hours at a temperature of saturated steam of 200 ^o C and a pressure of 1.58 MPa, dried with exposure for 2 hours at a temperature of 300 ^o C, calibrated, annealed at a temperature of 850 ^o C for 5 hours. The final material has aluminophobic properties, can be used at temperatures up to 1000 ^o C, material density 0.8 g / cm ³ , compressive strength 4 MPa.

Пример 3. Example 3

Негашеную известь активностью 95% в количестве 12% от веса сухих компонентов и кварцевый песок с содержанием кварца 99% в количестве 38% от веса сухих компонентов совместно измельчают в шаровой мельнице, увлажняют до влажности 40% и перемешивают смесь в течение 20 минут. Обогащенный волластонит с содержанием основного минерала 95% крупностью менее 0,1 мм с отношением длины иглы к диаметру 5-10 35% и 10-20 30% в количестве 50% от веса сухих компонентов перемешивают с водной суспензией алюминиевой пудры в количестве 0,3% от веса сухих компонентов (сверх 100%). Смесь кварцевого песка, гашеной извести, волластонита, алюминиевой пудры перемешивают с увлажнением до влажности 40% в течение 0,5 часа. Готовую смесь формуют виброспособом в листовой материал, подвергают автоклавной обработке в течение 12 часов при температуре насыщенного пара 200^oC и давлении 1,58 МПа, высуживают с выдержкой в течение 2 часов при температуре 300^oC, калибруют, обжигают с выдержкой при температуре 850^oC в течение 5 часов. Конечный материал обладает алюмофобными свойствами, может применяться при температуре до 1000^oC, плотность материала 1 г/см³, предел прочности при сжатии 8 МПа.Quicklime with an activity of 95% in an amount of 12% by weight of dry components and quartz sand with a quartz content of 99% in an amount of 38% by weight of dry components are co-milled in a ball mill, moistened to a moisture content of 40% and the mixture is mixed for 20 minutes. Enriched wollastonite with a basic mineral content of 95% fineness of less than 0.1 mm with a ratio of needle length to diameter of 5-10 35% and 10-20 30% in an amount of 50% by weight of dry components is mixed with an aqueous suspension of aluminum powder in an amount of 0.3 % by weight of dry components (in excess of 100%). A mixture of quartz sand, slaked lime, wollastonite, aluminum powder is mixed with moisturizing to a moisture content of 40% for 0.5 hours. The finished mixture is formed by vibrating in a sheet material, autoclaved for 12 hours at a temperature of saturated steam of 200 ^o C and a pressure of 1.58 MPa, dried with exposure for 2 hours at a temperature of 300 ^o C, calibrated, calcined with exposure at a temperature of 850 ^o C for 5 hours. The final material has aluminophobic properties, can be used at temperatures up to 1000 ^o C, the density of the material is 1 g / cm ³ , the compressive strength is 8 MPa.

Пример 4. Example 4

Негашеную известь активностью 93% в количестве 8% от веса сухих компонентов и кварцевый песок с содержанием кварца 99% в количестве 27% от веса сухих компонентов совместно измельчают в шаровой мельнице, увлажняют до влажности 37% при перемешивании в течение 20 минут. Обогащенный волластонит с содержанием основного минерала 96% крупностью менее 0,1 мм с отношением длины иглы к диаметру 5-10 35% и 10-20 17% в количестве 65% от веса сухих компонентов перемешивают с водной суспензией алюминиевой пудры в количестве 0,2% от веса сухих компонентов (сверх 100%). Смесь кварцевого песка, гашеной извести, волластонита, алюминиевой пудры перемешивают с добавлением воды до влажности смеси 38% в течение 0,5 часа. Готовую смесь формуют виброспособом в листовой материал, автоклавируют в течение 24 часов при температуре насыщенного пара 190^oC и давлении 1,28 МПа, высушивают с выдержкой 3 часа при температуре 350^oC, калибруют до заданного размера, обжигают с выдержкой в течение 4 часов при температуре 900^oC. Конечный материал обладает алюмофобными свойствами, может применяться при температуре до 1000^oC, плотность материала 1,15 г/см³, предел прочности при сжатии 6 МПа.Quicklime with an activity of 93% in an amount of 8% by weight of dry components and quartz sand with a quartz content of 99% in an amount of 27% by weight of dry components are jointly crushed in a ball mill, moistened to a moisture content of 37% with stirring for 20 minutes. Enriched wollastonite with a basic mineral content of 96% fineness of less than 0.1 mm with a ratio of needle length to diameter of 5-10 35% and 10-20 17% in the amount of 65% by weight of dry components is mixed with an aqueous suspension of aluminum powder in an amount of 0.2 % by weight of dry components (in excess of 100%). A mixture of quartz sand, slaked lime, wollastonite, aluminum powder is mixed with the addition of water to a moisture content of 38% for 0.5 hours. The finished mixture is formed by vibration in a sheet material, autoclaved for 24 hours at a saturated steam temperature of 190 ^o C and a pressure of 1.28 MPa, dried with an exposure of 3 hours at a temperature of 350 ^o C, calibrated to a predetermined size, calcined with an exposure for 4 hours at a temperature of 900 ^o C. The final material has aluminophobic properties, can be used at temperatures up to 1000 ^o C, the density of the material is 1.15 g / cm ³ , the compressive strength is 6 MPa.

Пример 5. Example 5

Негашеную известь активностью 90% в количестве 7% от веса сухих компонентов и кварцевый песок с содержанием кварца 99% в количестве 30% от веса сухих компонентов совместно измельчают в шаровой мельнице, увлажняют до влажности 40% при перемешивании в течение 20 минут. Обогащенный волластонит крупностью менее 0,1 мм с отношением длины иглы к диаметру 5-10 40% и 10-20 20% в количестве 63% от веса сухих компонентов интенсивно перемешивают в течение 0,5 часа со смесью гашеной извести, кварцевого песка при увлажнении смеси до 40% влажности с добавлением в смесь поверхностно-активного вещества в количестве 0,2% (сверх 100%) от компонентов влажной смеси. Готовую смесь формуют виброспособом в листовой материал, подвергают автоклавной обработке в течение 20 часов при температуре насыщенного пара 180^oC и давлении 1 МПа, высуживают с выдержкой в течение 3 часов при температуре 270^oC, калибруют, обжигают с выдержкой в течение 5 часов при температуре 900^oC. Конечный материал обладает аломофобными свойствами, может применяться при температуре до 1000^oС, плотность материала 0,75 г/см³, предел прочности при сжатии 5 МПа.Quicklime with an activity of 90% in an amount of 7% by weight of dry components and quartz sand with a quartz content of 99% in an amount of 30% by weight of dry components are crushed together in a ball mill, moistened to a moisture content of 40% with stirring for 20 minutes. Enriched wollastonite with a particle size of less than 0.1 mm with a ratio of needle length to diameter of 5-10 40% and 10-20 20% in the amount of 63% by weight of dry components is intensively mixed for 0.5 hours with a mixture of hydrated lime, quartz sand when wetted mixtures up to 40% humidity with the addition of a surfactant to the mixture in an amount of 0.2% (in excess of 100%) of the components of the wet mixture. The finished mixture is formed by vibrating in a sheet material, autoclaved for 20 hours at a temperature of saturated steam of 180 ^o C and a pressure of 1 MPa, dried with aging for 3 hours at a temperature of 270 ^o C, calibrated, calcined with exposure for 5 hours at a temperature of 900 ^o C. The final material has alomophobic properties, can be used at temperatures up to 1000 ^o C, the density of the material is 0.75 g / cm ³ , the compressive strength is 5 MPa.

Источники информации
1. RU патент 2057738, кл. C 04 B 28/18, 10.04.96.Sources of information
1. RU patent 2057738, cl. C 04 B 28/18, 04/10/96.

2. US патент 4144121, кл. 21 H 5/18, 13.03.79. 2. US patent 4144121, CL. 21 H 5/18, 03/13/79.

Claims (1)

Способ получения теплоизоляционного материала на основе волластонита, включающий приготовление смеси извести, кварцевого песка, волластонита и воды, формование из полученной смеси листового теплоизоляционного материала, автоклавную обработку и сушку, отличающийся тем, что при приготовлении смеси негашеную известь активностью не менее 90% в количестве 6 - 12% от веса сухих компонентов в пересчете на CaO и кварцевый песок с содержанием основного минерала не менее 99 мас. % в количестве 24 - 38% от веса сухих компонентов совместно измельчают и увлажняют до влажности 40% для гашения извести, интенсивно перемешивают полученную увлажненную смесь с высокоигольчатым волластонитом в количестве 50 - 70% от веса сухих компонентов с добавлением водной суспензии алюминиевой пудры в качестве порообразователя или водного раствора поверхностно-активного вещества в качестве вспенивателя с формированием пористой структуры при увлажнении смеси до влажности 35 - 40%, формуют виброспособом, сушат сформованный листовой материал при 250 - 350^oС с выдержкой в течение 1,5 - 3 ч и обжигают при 850 - 900^oС с выдержкой в течение 4 - 6 ч, причем содержание в волластоните элементарных игл с отношением длины иглы к диаметру 5 - 20 составляет не менее 59%, в том числе содержание игл с отношением длины иглы к диаметру 10 - 20 составляет 15%.A method of obtaining a heat-insulating material based on wollastonite, including the preparation of a mixture of lime, quartz sand, wollastonite and water, molding of the resulting mixture of sheet thermal insulation material, autoclaving and drying, characterized in that when preparing the mixture quicklime with an activity of at least 90% in an amount of 6 - 12% of the weight of dry components in terms of CaO and silica sand with a content of the main mineral of at least 99 wt. % in an amount of 24 - 38% by weight of dry components is jointly crushed and moistened to a moisture content of 40% to extinguish lime, the resulting moistened mixture is mixed vigorously with high needle wollastonite in an amount of 50 - 70% by weight of dry components with the addition of an aqueous suspension of aluminum powder as a blowing agent or an aqueous solution of a surfactant as a blowing agent with the formation of a porous structure when the mixture is moistened to a moisture content of 35-40%, formed by vibration, dried, the molded sheet material is dried at 250 - 350 ^o С with holding for 1.5 - 3 hours and firing at 850 - 900 ^o С with holding for 4 - 6 hours, and the content of elementary needles in wollastonite with a ratio of the length of the needle to the diameter of 5 - 20 is not less than 59%, including the content of needles with a ratio of needle length to diameter of 10 - 20 is 15%.